
?高二化學(xué)試卷
考生注意:
1.請(qǐng)將各題答案填寫在答題卡上,填寫在試卷上無(wú)效。
2.考試期間考生不得向監(jiān)考老師提出任何與試卷內(nèi)容相關(guān)問題,若有違反一律按考試舞弊處理(本場(chǎng)考試科目記做0分)。
3. 請(qǐng)勿在草稿紙上做任何標(biāo)記,考試結(jié)束后請(qǐng)立即停止作答,由監(jiān)考老師回收試卷、答題卡、草稿紙,期間考生不得離開考場(chǎng)。
一、單選題(每小題3分,共30分)
1. 下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是
A. 二氧化硅熔點(diǎn)高,可用于制作光導(dǎo)纖維
B. SO2 具有漂白性,可用于制溴工業(yè)中吸收 Br2
C. FeCl3 溶液顯酸性,可用于蝕刻銅制的電路板
D. 氨氣易液化,可用作工業(yè)制冷劑
【答案】D
【解析】
【詳解】A.二氧化硅具有良好的傳輸光信號(hào)的能力,用于制作光導(dǎo)纖維,故A錯(cuò)誤;
B.SO2 具有還原性,能與溴單質(zhì)反應(yīng),可用于吸收溴單質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C.FeCl3具有較強(qiáng)氧化性,能與銅單質(zhì)發(fā)生反應(yīng),可用于蝕刻銅制的電路板,故C錯(cuò)誤;
D.氨氣易液化,液氨在氣化過程中吸收大量的熱,可用液氨作制冷劑,故D正確;
故選:D。
2. 某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)如圖所示,關(guān)于該有機(jī)物下列說(shuō)法正確的是
A. 分子完全水解后所得有機(jī)物分子中手性碳原子數(shù)目為1個(gè)
B. 該有機(jī)物分子存在順反異構(gòu)
C. 分子與足量NaOH溶液完全反應(yīng)后生成的鈉鹽有2種
D. 分子可以在NaOH醇溶液加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【分析】
【詳解】A.分子完全水解后所得有機(jī)物分子中手性碳原子數(shù)目為1個(gè),如圖所示:,A正確;
B.碳碳雙鍵兩端碳原子各連不同原子或原子團(tuán)時(shí)存在順反異構(gòu),題目中物質(zhì)不符合題意,B錯(cuò)誤;
C.分子與足量NaOH溶液完全反應(yīng)后生成和碳酸鈉溶液,鈉鹽只有碳酸鈉這1種,C錯(cuò)誤;
D.含醇羥基的有機(jī)物發(fā)生消去反應(yīng)的條件為:濃硫酸、加熱,D錯(cuò)誤;
答案選A。
3. 含4個(gè)碳原子的烴分子結(jié)構(gòu)中,碳原子相互結(jié)合的幾種方式如下圖,下列說(shuō)法不正確的是
A. ①②⑧均為飽和烴 B. ③④互為同系物 C. ⑥⑦屬于炔烴 D. ⑤⑨互為同分異構(gòu)體
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由圖知,①②⑧均不含有不飽和鍵,均為飽和烴,故A正確;
B.③的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH=CH2,④的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH=CHCH3,二者的分子式均為C4H8,互為同分異構(gòu)體,故B錯(cuò)誤;
C.⑥⑦中均含有碳碳三鍵,屬于炔烴,故C正確;
D.⑤和⑨的分子式均為C4H8,互為同分異構(gòu)體,故D正確;
故選B。
4. 下列系統(tǒng)命名正確的是( )
A. 2-甲基-4-乙基戊烷 B. 3,3,4-甲基己烷
C. 2,4-二甲基辛烷 D. 3,5-二甲基己烷
【答案】C
【解析】
【詳解】A、2-甲基-4-乙基戊烷正確的命名為2,4-二甲基己烷,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B、3,4,4-甲基己烷正確的命名為3,3,4-三甲基己烷,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C、2,4-二甲基辛烷名稱符合系統(tǒng)命名方法和原則,選項(xiàng)C正確;
D、3,5-二甲基己烷正確的命名為2,4-二甲基己烷,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選C。
【點(diǎn)睛】本題考查了有機(jī)物相同命名方法的應(yīng)用,注意主鏈選擇,起點(diǎn)編號(hào),名稱書寫的規(guī)范方法是解題關(guān)鍵,題目較簡(jiǎn)單,如2-甲基-4-乙基戊烷:烷烴命名時(shí),要選最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈,故此烷烴的主鏈上有6個(gè)碳原子,即為己烷,從離支鏈近的一端給主鏈上碳原子編號(hào),故在2號(hào)和4號(hào)碳原子上各有一個(gè)甲基。
5. 下列說(shuō)法正確的是
A. 基態(tài)某原子的價(jià)層電子排布式為,推斷該元素位于第五周期第ⅠA族
B. 硼原子核外電子由,原子放出能量
C. C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是O>N>C
D. Cl、Br、Se(硒)的電負(fù)性依次減小
【答案】D
【解析】
【詳解】A.基態(tài)某原子的價(jià)層電子排布式為,推斷該元素位于第五周期第ⅠB族,A錯(cuò)誤;
B.硼原子核外電子由,電子躍遷,原子吸收能量,B錯(cuò)誤;
C.同周期元素,第一電離能一般為由小變大,氮原子的電子排布屬于半充滿結(jié)構(gòu),第一電離能大于相鄰元素,故三種元素的第一電離能從大到小的順序?yàn)镹>O> C,C錯(cuò)誤;
D.Cl、Br為同主族元素,電負(fù)性從下往上增大,溴和Se(硒)為同周期元素,從左到右電負(fù)性增大,故三種元素電負(fù)性順序?yàn)镃l>Br>Se,D正確;
故選D。
6. 化合物M可用于口腔清潔,其結(jié)構(gòu)式如圖所示。已知W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)主族元素,X與Y同主族。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. M與乙醇的消毒原理相同
B. 簡(jiǎn)單離子的半徑,Y>Z>X
C. 元素的電負(fù)性:X>Y>W
D. ZW僅含離子鍵,可與H2O發(fā)生反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)主族元素,W與Z、X與Y分別同主族,W形成1個(gè)共價(jià)鍵,X形成2個(gè)共價(jià)鍵,Y形成6個(gè)共價(jià)鍵,Z形成+1價(jià)陽(yáng)離子,且Y、Z對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單離子核外電子排布相同,則W為H,X為O,Y為S,Z為K元素,以此來(lái)解析;
【詳解】A.化合物M中含有過氧鍵,具有氧化性,氧化殺菌消毒,乙醇的消毒原理:75%濃度的酒精可以進(jìn)入細(xì)菌的內(nèi)部,通過凝固細(xì)菌的蛋白質(zhì)從而殺死細(xì)菌相同,A錯(cuò)誤;
B.電子層越多離子半徑越大,電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),核電荷數(shù)越大離子半徑越小,則簡(jiǎn)單離子的半徑電子層越多離子半徑越大,則簡(jiǎn)單離子的半徑:Y> Z> X,B正確;
C.同主族從上到下電負(fù)性減小,同周期主族元素從左向右電負(fù)性增大,則H、O、S三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋篛>S>H,C正確;
D.KH為離子化合物,僅含離子鍵,KH與H2O反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鉀,D正確;
7. 下表是部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià),請(qǐng)判斷以下敘述正確的是
元素代號(hào)
a
b
c
d
e
原子半徑/nm
0.130
0.118
0.090
0.037
0.073
主要化合價(jià)
+2
+3
+2
+1
-2
A. 簡(jiǎn)單離子半徑:a>e
B. 在相同條件下,單質(zhì)與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度為:b>a
C. 由a、b形成的合金熔點(diǎn)比a單質(zhì)的低,硬度比a單質(zhì)的大
D. e單質(zhì)與d單質(zhì)化合生成一種常見液體的過程有非極性鍵的斷裂與形成
【答案】C
【解析】
【分析】依據(jù)元素的常見化合價(jià),可確定e為O元素;d的原子半徑比e小,則d元素應(yīng)在e元素的上一周期,從而確定d元素為H元素;a、c都顯+2價(jià),由原子半徑的大小關(guān)系,可確定a為Mg,c為Be;再比較a、b的原子半徑及化合價(jià),可確定b為Al元素。由此得出a、b、c、d、e元素分別為Mg、Al、Be、H、O元素。
【詳解】A.a(chǎn)、e分別為Mg、O,二者的電子層結(jié)構(gòu)相同,但Mg的核電荷數(shù)大,離子半徑小,所以簡(jiǎn)單離子半徑:e>a,A不正確;
B.Mg、Al為同周期元素,Mg在Al的左邊,金屬性Mg比Al強(qiáng),所以在相同條件下,單質(zhì)與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度為:a>b,B不正確;
C.合金的熔點(diǎn)通常比它的成分金屬的熔點(diǎn)低,硬度比它的成分金屬大,所以由a、b形成的合金熔點(diǎn)比a單質(zhì)的低,硬度比a單質(zhì)的大,C正確;
D.d、e分別為H、O元素,e單質(zhì)與d單質(zhì)化合生成的常見液體為水,在反應(yīng)過程中有非極性鍵H-H、O=O鍵的斷裂,但沒有非極性鍵的形成,D不正確;
故選C
8. 砷化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料,熔點(diǎn)為1238℃。它在600℃以下,能在空氣中穩(wěn)定存在,并且不被非氧化性的酸侵蝕。砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 砷化鎵是一種分子晶體
B. 砷元素在周期表位置是第四周期第VB族
C. 晶胞中Ga原子與As原子的數(shù)目之比為4∶1
D. 晶胞中Ga與周圍等距且最近的As形成的空間構(gòu)型為正四面體
【答案】D
【解析】
【詳解】A. 根據(jù)砷化鎵熔點(diǎn)數(shù)據(jù)和晶胞結(jié)構(gòu)(空間網(wǎng)狀)可知砷化鎵為原子晶體,A錯(cuò)誤;
B. 砷為33號(hào)元素,在周期表位置是第四周期第VA族,B錯(cuò)誤;
C. 晶胞中,Ga位于頂點(diǎn)和面心,則數(shù)目為;As位于晶胞內(nèi),數(shù)目為4,所以晶胞中Ga原子與As原子的數(shù)目之比為1 : 1,C錯(cuò)誤;
D. 由圖可知,晶胞中Ga與周圍等距且最近的As形成的空間構(gòu)型為正四面體,且Ga為四面體的中心,D正確;
故選D。
9. 紫花前胡醇能提高人體免疫力,可從中藥材當(dāng)歸和白芷中提取,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列關(guān)于該化合物說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 分子式為C14H14O4
B. 分子中含有2個(gè)手性碳原子
C. 分子中所有碳原子不可能共平面
D. 紫花前胡醇均能使酸性高錳酸鉀和溴水褪色
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由分子結(jié)構(gòu)可知,分子式為C14H14O4,A正確;
B.連有四個(gè)不同基團(tuán)的碳是手性碳,該化合物中只有一個(gè)手性碳, ,B錯(cuò)誤;
C.左邊六元環(huán)上有3個(gè)C為sp3雜化(圖中1、2、3所示), ,以這幾個(gè)C為中心形成四面體結(jié)構(gòu),因此不可能共平面,C正確;
D.該分子右邊六元環(huán)中含有碳碳雙鍵,可以與溴水發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色,可以被KMnO4氧化而使KMnO4褪色,D正確;
故選B。
10. 將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s) ?2NH3(g)+CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列見表,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
溫度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強(qiáng)/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度/10-3 mol/L
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
A. 達(dá)到平衡后,若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增大
B. 當(dāng)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為26時(shí)說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡
C. 根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算25.0 ℃時(shí)分解的濃度平衡常數(shù)約為1.6×10-8 mol3/L3
D. 若保持溫度和容器體積不變,平衡后再充入n(NH3)∶n(CO2)=2∶1,則再次達(dá)到平衡時(shí)c(NH3)不變
【答案】B
【解析】
【分析】該化學(xué)反應(yīng)比較特殊,反應(yīng)物全固態(tài),生成物起始量為0,則反應(yīng)進(jìn)行過程中,不額外加入生成物的情況下,n(NH3) : n(CO2) = 2:1始終成立。
【詳解】A.根據(jù)勒沙特列原理,達(dá)到平衡后,壓縮容器容積,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),本反應(yīng)平衡向生成氨基甲酸銨的方向進(jìn)行,達(dá)到新平衡后,氨基甲酸銨質(zhì)量增大,命題正確,不符題意;
B.當(dāng)只有生成物是氣體時(shí),反應(yīng)生成物NH3和CO2物質(zhì)的量之比恒等于2:1,所以有
始終為定值,無(wú)法表示平衡何時(shí)建立,命題錯(cuò)誤,符合題意;
C.25℃,化學(xué)平衡狀態(tài)下,生成物總濃度4.8×10-3mol/L,生成物NH3和CO2物質(zhì)的量之比恒等于2:1,所以c(NH3)=3.2×10-3mol/L,c(CO2)=1.6×10-3mol/L,代入化學(xué)平衡常數(shù)K計(jì)算公式得:,命題正確,不符題意;
D.溫度體積不變,額外加入的NH3和CO2的量也為2:1,則整個(gè)體系中n(NH3) : n(CO2)比值沒有改變,依然為2:1,那么化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式可表示為:,溫度不變,K值不變,則NH3平衡濃度也不會(huì)改變,命題正確,不符題意;
綜上,本題選B。
【點(diǎn)睛】大多數(shù)可逆化學(xué)反應(yīng)在討論平衡達(dá)到時(shí),不變是可以用于表達(dá)平衡達(dá)到的數(shù)據(jù)。但本題反應(yīng)物物態(tài)特殊,故對(duì)要具體問題具體分析。
二、不定項(xiàng)選擇題(每題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng),每題4分,共20分)
11. 下列說(shuō)法不正確的是
A. 與是不同的核素但具有相同的中子數(shù)
B. 二氯甲烷()有兩種結(jié)構(gòu)
C. 同素異形體之間在一定條件下能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化
D. 環(huán)丙烷()和乙烯()互為同系物
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.它們屬于不同的核素,前者的中子數(shù)為14-6=8,后者中子數(shù)為16-8=8,它們具有相同的中子數(shù),A正確;
B.由于甲烷為正四面體的結(jié)構(gòu),甲烷的二氯代物也是四面體結(jié)構(gòu),只有一種,B錯(cuò)誤;
C.在一定條件下,同素異形體之間可以相互轉(zhuǎn)化,如石墨轉(zhuǎn)化成金剛石,金剛石轉(zhuǎn)化成石墨,C正確;
D.環(huán)丙烷中不含碳碳雙鍵,碳原子以環(huán)的形式連接,乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2,乙烯中含有碳碳雙鍵,且碳的連接方式為鏈狀,因此它們不屬于同系物,D錯(cuò)誤;
答案選BD。
12. 下列反應(yīng)中前者屬于取代反應(yīng),后者屬于加成反應(yīng)的是
A. 甲烷與氯氣混合后光照后混合氣體顏色變淺;乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)
B. 乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色;苯()與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成環(huán)己烷()
C. CH3CH2OH與氯化氫反應(yīng)制取氯乙烷(CH3CH2Cl);乙烯與氯化氫反應(yīng)制取氯乙烷
D. 在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反應(yīng)
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.甲烷與氯氣混合后光照后混合氣體顏色變淺,原理為發(fā)生CH4+Cl2CH3Cl+HCl等、發(fā)生取代反應(yīng);乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷、屬于加成反應(yīng),A符合題意;
B.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是發(fā)生氧化反應(yīng),苯()與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成環(huán)己烷(),+3H2發(fā)生加成反應(yīng),B不合題意;
C.CH3CH2OH與HCl反應(yīng)制取氯乙烷(CH3CH2Cl),CH3CH2OH+HClCH3CH2Cl+H2O,發(fā)生取代反應(yīng),乙烯與氯化氫反應(yīng)制取氯乙烷:CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl,發(fā)生加成反應(yīng),C符合題意;
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色是萃取過程未發(fā)生化學(xué)反應(yīng);乙烯自身生成聚乙烯的反應(yīng)為加聚反應(yīng),D不合題意;
故答案為:AC。
13. 內(nèi)酯Y可以由X通過電解合成,并能在一定條件下轉(zhuǎn)化為Z,轉(zhuǎn)化路線如下圖所示。
下列說(shuō)法正確的是
A. Y的一氯代物有4種
B. X→Y的反應(yīng)在電解池陽(yáng)極發(fā)生
C. 1 mol X最多可與7 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
D. 在一定條件下,Z可與甲醛發(fā)生反應(yīng)
【答案】BD
【解析】
【分析】
【詳解】A.Y分子不對(duì)稱,有8種H(2個(gè)苯環(huán)上的8個(gè)H),因此Y的一氯代物有8種,A錯(cuò)誤;
B.X→Y的反應(yīng)少了2個(gè)H,X發(fā)生氧化反應(yīng),因此X→Y的反應(yīng)在電解池陽(yáng)極發(fā)生,B正確;
C.X分子中-COOH不能與氫氣加成,1mol苯環(huán)能與3mol氫氣加成,因此1 mol X最多可與6mol H2發(fā)生加成反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.Z含酚羥基且酚羥基鄰對(duì)位C上有H,因此Z可與甲醛發(fā)生酚醛縮聚反應(yīng),D正確;
答案選BD。
14. 茶文化是中國(guó)人民對(duì)世界飲食文化的一大貢獻(xiàn),茶葉中含有少量的咖啡因(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖)。下列關(guān)于咖啡因的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 咖啡因的組成元素均位于元素周期表p區(qū)
B. 咖啡因分子中C有 sp2、sp3兩種雜化方式
C. 咖啡因分子有 4 個(gè)π鍵
D. 咖啡因分子間存在氫鍵
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.咖啡因的組成元素H位于元素周期表s區(qū),其他元素位于元素周期表p區(qū),故A錯(cuò)誤;
B.咖啡因分子中含有C=O鍵的碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0=3,是sp2雜化,—CH3中碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0=4,是sp3雜化,左上角的N價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0=4,是sp3雜化,右下角的N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+1=3,是sp2雜化,故B正確;
C.根據(jù)咖啡因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,其中有4個(gè)雙鍵,則有 4 個(gè)π鍵,故C正確;
D.咖啡因不分子間存在氫鍵,不滿足X—H???Y(X、Y都是電負(fù)性大的原子)這個(gè)特點(diǎn),故D錯(cuò)誤。
故選AD。
15. 某FexNy的晶胞如圖1所示,晶胞邊長(zhǎng)為apm,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或b位置Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 該FexNy的化學(xué)式為Fe2N
B. 與N等距且最近的N為8個(gè)
C. 兩個(gè)a位置Fe的最近距離為apm
D. 其中較穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為Fe3CuN
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.由圖可知,F(xiàn)e位于頂點(diǎn)和面心,N位于體內(nèi),N的個(gè)數(shù)為1,F(xiàn)e的個(gè)數(shù)為8×+6× =4,則鐵氮化合物的化學(xué)式為Fe4N,A錯(cuò)誤;
B.以體心N原子看,與上下、左右、前后晶胞中體心的N距離最近且等距離,則晶體中與每個(gè)N距離最近且等距離的N為6個(gè),B錯(cuò)誤;
C.兩個(gè)a位置Fe的最近距離為=apm, C正確;
D.由圖2可知Cu代替b位置的Fe能量低更穩(wěn)定,則Cu原子個(gè)數(shù)為8×=1,F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)為6×=3,N原子個(gè)數(shù)為1,可知更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為Fe3CuN,D正確;
故答案為:CD。
三、填空題(共50分)
16. a、b、c、d、e、f是原子序數(shù)依次增大的非0族元素,位于元素周期表的前四周期。a的一種核素?zé)o中子,b的s能級(jí)電子數(shù)與p能級(jí)的電子數(shù)之比為4:3,c與e同主族,未成對(duì)電子數(shù)為2,d在同周期元素中的原子半徑最大,f在同周期元素中的未成對(duì)電子數(shù)最多。請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述元素中,位于元素周期表p區(qū)的元素有___________(填元素符號(hào)),其中基態(tài)c原子中電子占據(jù)的最高能級(jí)的原子軌道形狀是___________。
(2)基態(tài)e原子的核外電子排布式為___________,其核外有___________種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(3)b、c、d、e的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)開____(用離子符號(hào)表示),b、c、e元素中,第一電離能最大的元素為____,原因?yàn)開_________。
(4)基態(tài)f原子的未成對(duì)電子數(shù)與成對(duì)電子數(shù)之比為____,下列屬于f原子激發(fā)態(tài)電子排布式的有
___(填標(biāo)號(hào))
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. N、O、S ②. 啞鈴形
(2) ①. 或 ②. 9
(3) ①. ②. N ③. N原子2p軌道半充滿,比相鄰的O原子更穩(wěn)定,更難失去電子;O、S同主族,S原子半徑大于O原子,更易失去電子
(4) ①. 1:3 ②. CD
【解析】
【分析】由題意知,a、b、c、d、e、f是原子序數(shù)依次增大的非0族元素,位于元素周期表的前四周期。a的一種核素?zé)o中子則a為H,b的s能級(jí)電子數(shù)與p能級(jí)的電子數(shù)之比為4:3即其核外電子排布式為1s22s22p3,則b為N,c與e同主族,未成對(duì)電子數(shù)為2,即c的核外電子排布式為:1s22s22p4,則c為O,e為S,d在同周期元素中的原子半徑最大,則d為Na,f在同周期元素中的未成對(duì)電子數(shù)最多,即f為第四周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的,其價(jià)層電子排布式為3d54s1,則f為Cr,綜上分析可知,a、b、e、d、e、f分別是H、N、O、Na、S、Cr,據(jù)此分析解題。
【小問1詳解】
根據(jù)元素分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)可知,上述元素中,H、Na位于s區(qū),N、O、S位于元素周期表p區(qū),Cr位于d區(qū),其中基態(tài)c即O原子中電子占據(jù)的最高能級(jí)的原子軌道即2p,其形狀是啞鈴形,故答案為:N、O、S;啞鈴形;
【小問2詳解】
由分析可知,e為S,故其基態(tài)e原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,其核外電子共占據(jù)9個(gè)原子軌道,則其核外有9種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,故答案為:1s22s22p63s23p4或[Ne] 3s23p4;9;
【小問3詳解】
由分析可知,b、e、d、e分別是N、O、Na、S,則b、c、d、e的簡(jiǎn)單離子即N3-、O2-、Na+、S2-,其中N3-、O2-、Na+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),且核電荷數(shù)依次增大,離子半徑依次減小,S2-比它們多一個(gè)電子層,離子半徑最大,故其離子半徑由大到小的順序?yàn)?,由于N原子2p軌道半充滿,比相鄰的O原子更穩(wěn)定,更難失去電子;O、S同主族,S原子半徑大于O原子,更易失去電子,b、c、e即N、O、S元素中,第一電離能最大的元素為N,故答案為:;N;N原子2p軌道半充滿,比相鄰的O原子更穩(wěn)定,更難失去電子;O、S同主族,S原子半徑大于O原子,更易失去電子;
【小問4詳解】
由分析可知,f為Cr,其基態(tài)原子的核外電子排布式為:[Ar]3d54s1,則基態(tài)f原子的未成對(duì)電子數(shù)與成對(duì)電子數(shù)之比為6:18=1:3,
A.為Mn的激發(fā)態(tài)電子排布式,A不合題意;
B.為Cr的基態(tài)電子排布式,B不合題意;
C.是Cr的基態(tài)電子中3d上的電子躍遷到4p上,故為Cr的激發(fā)態(tài)電子排布式,C符合題意;
D.是Cr的基態(tài)電子中3d和4s上的電子躍遷到4p上,故為Cr的激發(fā)態(tài)電子排布式,D符合題意;
故答案為:1:3;CD。
17. 三聚氯氰是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,具有廣泛的用途,其生產(chǎn)通常是由氯化氰制備和氯化氰聚合兩個(gè)過程組成。
I氯化氰制備
已知:氯化氰為無(wú)色液體,熔點(diǎn)-6.5℃,沸點(diǎn)12.5℃。可溶于水、乙醇、乙醚等,遇水緩慢水解為氰酸和鹽酸?,F(xiàn)用氰化鈉和氯氣在四氯化碳中反應(yīng)制備氯化氰,反應(yīng)式:NaCN+Cl2=NaCl+CNCl。反應(yīng)裝置如圖所示,在三口燒瓶上裝有溫度計(jì)、攪拌器、進(jìn)氣管、出氣管,據(jù)圖回答下列問題:
(1)CNCl的結(jié)構(gòu)式為______;其中C原子的雜化類型為______。
(2)在氯化氰的制備裝置中,裝置3、裝置9中的試劑為______。在反應(yīng)前需要先向裝置內(nèi)通入約3分鐘干燥氮?dú)?,目的是_____。
(3)該制備分為兩個(gè)階段。
階段一:將40g氰化鈉粉末及140mL四氯化碳裝入燒瓶中,緩慢送入氯氣并攪拌使得氯氣與NaCN充分反應(yīng)。此階段裝置7、裝置10、裝置11作用相同,為______;當(dāng)D中出現(xiàn)______現(xiàn)象時(shí),說(shuō)明階段一結(jié)束。
階段二:將______(填“裝置7”“裝置10”或“裝置11”)的溫度調(diào)整至60℃,將_____(填“裝置7”“裝置10”或“裝置11”)的溫度調(diào)整至-40℃并緩慢通入氮?dú)庵敝岭A段二結(jié)束。階段二結(jié)束之后產(chǎn)品將被集中在_____中(填字母)。
II.氯化氰聚合
(4)氯化氰干燥后,在聚合塔中加熱至400℃后便能得到氯化氰三聚物,請(qǐng)畫出氯化氰三聚物的結(jié)構(gòu)式:______。
【答案】(1) ①. N≡C-Cl ②. sp
(2) ①. 濃硫酸 ②. 將裝置內(nèi)的空氣排凈
(3) ①. 維持低溫環(huán)境,防止產(chǎn)物氣化 ②. 黃綠色氣體(過剩氯氣) ③. 裝置11 ④. 裝置7 ⑤. C
(4)
【解析】
【小問1詳解】
碳為四價(jià)結(jié)構(gòu),N為三價(jià)結(jié)構(gòu),所以CNCl的結(jié)構(gòu)式為Cl-CN。C形成了兩個(gè)Π鍵,采取sp雜化。答案為Cl-CN;sp;
【小問2詳解】
氯化氰與水反應(yīng)變質(zhì)需要干燥無(wú)水處理,選擇濃硫酸干燥,同時(shí)需要排盡裝置中的空氣。答案為濃硫酸;排盡裝置中的空氣;
【小問3詳解】
為了減少Cl2揮發(fā)使其充分反應(yīng)和便于收集氯化氰,需要降溫冷凝,所以裝置7、10、11均為冷凝作用。而多余的Cl2則進(jìn)入D中而呈現(xiàn)黃綠色。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后需要將裝置中殘留的氯化氰蒸出,所以對(duì)裝置11升溫便于氯化氰逸出,同時(shí)裝置7為冷凝裝置,降溫冷凝收集氯化氰。答案為維持低溫環(huán)境,防止產(chǎn)物氣化;黃綠色氣體(過剩氯氣);裝置11;裝置7;C;
【小問4詳解】
氯化氰碳氮三鍵可進(jìn)行加聚。所以三聚物為。
18. I.有人設(shè)想合成具有以下結(jié)構(gòu)的烴分子:
(1)結(jié)構(gòu)D顯然是不可能合成的,原因是_______。
(2)在結(jié)構(gòu)A的每?jī)蓚€(gè)碳原子之間插入一個(gè)CH2原子團(tuán),可以形成金剛烷的結(jié)構(gòu)()。寫出金剛烷的分子式_______,其一氯代物有_______種。
(3)烴B的一種同分異構(gòu)體是最簡(jiǎn)單的芳香烴,能證明該芳香烴中的化學(xué)鍵不是單雙鍵交替排列的事實(shí)是_______。
a.它的對(duì)位二元取代物只有一種 b.它的鄰位二元取代物只有一種。
c.分子中所有碳碳鍵的鍵長(zhǎng)均相等 d.能發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)
(4)烴C的一種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體是生產(chǎn)某塑料的單體,寫出合成該塑料的化學(xué)方程式為_______。
II.研究有機(jī)物的官能團(tuán),完成下列對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)①
實(shí)驗(yàn)②
實(shí)驗(yàn)
方案
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
左側(cè)燒杯內(nèi)固體溶解,有無(wú)色氣泡產(chǎn)生;右側(cè)燒杯內(nèi)無(wú)明顯現(xiàn)象
左側(cè)燒杯內(nèi)有無(wú)色氣泡產(chǎn)生;右側(cè)燒杯內(nèi)無(wú)明顯現(xiàn)象
(5)由實(shí)驗(yàn)①可知,與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)是_______。
(6)由實(shí)驗(yàn)②可知,CH3CH2OH與金屬鈉反應(yīng)時(shí)_______鍵斷裂。
(7)設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)③,比較CH3CH2OH中的O-H鍵與CH3CH2COOH中的O-H鍵的活性。請(qǐng)將試劑a和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象補(bǔ)充完整。
實(shí)驗(yàn)③
實(shí)驗(yàn)方案
試劑a_______。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
_______。
【答案】(1)碳原子不可能形成5個(gè)共價(jià)鍵
(2) ①. C10H16 ②. 2
(3)b、c (4)n
(5)羧基(或-COOH)
(6)O-H (7) ①. CaCO3 ②. 左側(cè)燒杯內(nèi)無(wú)明顯現(xiàn)象,右側(cè)燒杯固體溶解、有無(wú)色氣泡產(chǎn)生(其他合理答案也給分,如Na、Cu(OH)2、NaHCO3等等,但物質(zhì)與相應(yīng)現(xiàn)象要一致)
【解析】
【小問1詳解】
每個(gè)C原子只能形成4條共價(jià)鍵,D物質(zhì)的C原子形成5條共價(jià)鍵,因此D物質(zhì)是不可能合成的;
【小問2詳解】
根據(jù)金剛烷的結(jié)構(gòu)可知,分子式為C10H16;金剛烷中有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,,因此一氯代物有2種;
【小問3詳解】
烴B的分子式為C6H6,對(duì)應(yīng)的芳香烴為,
a.若苯為單雙建交替結(jié)構(gòu),它對(duì)位二元取代物也只有一種,a錯(cuò)誤;
b.若苯為單雙建交替結(jié)構(gòu),它的鄰位二元取代物只有兩種,若只有一種,說(shuō)明苯不是單雙建交替結(jié)構(gòu),b正確;
c.若苯為單雙建交替結(jié)構(gòu),分子中所有碳碳鍵的鍵長(zhǎng)均不相等,c正確;
d.若苯為單雙建交替結(jié)構(gòu),也能發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng),d錯(cuò)誤;
故選bc;
【小問4詳解】
烴C分子式為C8H8,為苯乙烯( ),發(fā)生加聚反應(yīng)的方程式為n;
【小問5詳解】
根據(jù)左側(cè)燒杯內(nèi)固體溶解的現(xiàn)象可知,能與CaCO3反應(yīng)的是羧基;
【小問6詳解】
根據(jù)左側(cè)燒杯內(nèi)有無(wú)色氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象可知,Na與醇反應(yīng)時(shí),是醇羥基中的O-H鍵斷裂;
【小問7詳解】
比較CH3CH2OH中的O-H鍵與CH3CH2COOH中的O-H鍵的活性,可以參考上面的實(shí)驗(yàn),加入CaCO3,-COOH可以與CaCO3反應(yīng),而醇-OH不能與CaCO3反應(yīng),因此加入CaCO3,左側(cè)燒杯內(nèi)無(wú)明顯現(xiàn)象,右側(cè)燒杯固體溶解、有無(wú)色氣泡產(chǎn)生。
19. 我國(guó)著名藥學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)治療瘧疾新型藥物青蒿素和雙氫青蒿素而獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),震驚世界,感動(dòng)中國(guó)。已知青蒿素的一種化學(xué)部分工藝流程如下:
已知:+
(1)化合物A分子中手性碳原子的數(shù)目是_______個(gè)。
(2)C→D還可能生成分子式為的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
(3)M與E互為同系物,但比E少兩個(gè)碳原子,寫出一種滿足下列條件的M的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______。
a.能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
b.1mol該物質(zhì)最多可以消耗4mol NaOH
c.核磁共振氫譜有二組峰
(4)流程中設(shè)計(jì)E→F、G→H的目的是_______。
(5)根據(jù)上述信息,寫出由苯甲醛和乙烯為原料,制備芐基乙醛()的合成路線流程圖_____ (無(wú)機(jī)試劑及有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
【答案】(1)1 (2)
(3) (4)保護(hù)酮基
(5)CH2=CH2+H2OCH3CH2OHCH3CHO+
【解析】
【分析】A轉(zhuǎn)化為B,B成環(huán)生成C,C和氫氣加成得到D,D轉(zhuǎn)化為E,E轉(zhuǎn)化為F保護(hù)羰基,F(xiàn)生成G,G生成H將被保護(hù)的羰基轉(zhuǎn)化回來(lái),H最終轉(zhuǎn)化為青蒿素。
【小問1詳解】
手性碳原子是連有四個(gè)不同基團(tuán)的碳原子;中手性碳原子的數(shù)目是1個(gè);
【小問2詳解】
C→D和氫氣加成過程中也可能羰基被加成為羥基,生成分子式為的副產(chǎn)物,的不飽和度為6,則說(shuō)明C中羰基、碳碳雙鍵均被加成得到副產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)為;
【小問3詳解】
同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)的有機(jī)化合物;M與E互為同系物,但比E少兩個(gè)碳原子,則M中含有六元環(huán)、醛基、酮基、酯基,不飽和度為4,除碳六元環(huán)外還有8個(gè)碳、4個(gè)氧;
a.能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則含有苯環(huán)和酚羥基;
b.1mol該物質(zhì)最多可以消耗4mol NaOH,則需要含有4個(gè)酚羥基;
c.核磁共振氫譜有二組峰,結(jié)構(gòu)對(duì)稱性很好;
結(jié)構(gòu)可以為:;
【小問4詳解】
E→F反應(yīng)中酮基被反應(yīng)、G→H反應(yīng)中酮基被恢復(fù),故其目的是保護(hù)酮基;
【小問5詳解】
乙烯和水加成生成乙醇,乙醇氧化為乙醛,乙醛和苯甲醛發(fā)生已知反應(yīng)生成,發(fā)生消去反應(yīng)生成,然后加成得到;故流程為:CH2=CH2+H2OCH3CH2OHCH3CHO+。
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